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月刊エコインダストリー 2004年6月号

特集:環境浄化型光触媒

商品コード: E0406

  • 発行日: 2004年5月25日
  • 価格(税込): 4,320 円
  • 体裁: B5判
  • ISBNコード: 1342-3037

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目次

特集:環境浄化型光触媒

光触媒による環境浄化の現状と将来展望
垰田博史((独)産業技術総合研究所 サステナブルマテリアル研究部門 環境セラミックス研究グループ グループ長;光触媒製品技術協議会会長)

 酸化チタン光触媒は光を当てることにより、ほぼすべての有機物を水と二酸化炭素などの無毒な物質に変えることができる。この酸化チタン光触媒の分解性と超親水性を利用して、大気浄化や水処理、セルフクリーニング、脱臭、抗菌防カビ、防曇などへの応用が進められ、さまざまな製品が実用化されている。現在、さらに光触媒の材料開発が進み、繊維やプラスチックスへの応用やダイオキシン処理、歯科美容、鮮度保持など新しい用途への応用が進んでおり、光触媒の性能評価試験法の標準化も進められている。

【目次】
1. はじめに
2. 光触媒技術開発の進展と市場性
3. 光触媒の応用
3.1 空気浄化(脱臭・排ガス浄化など)
3.2 汚れ防止、曇り止め
3.3 大気浄化
3.4 抗菌防カビ
3.5 水処理
4. 今後の展開
5. おわりに


光触媒シリカゲルによるダイオキシン類の分解・除去
垰田博史((独)産業技術総合研究所 サステナブルマテリアル研究部門 環境セラミックス研究グループ グループ長;光触媒製品技術協議会会長)

 酸化チタン光触媒に紫外線などの光を当てると強力な酸化力が発生し、ほぼすべての有機物を水と二酸化炭素などの無毒な物質に酸化分解することができる。この光触媒作用を利用するとダイオキシンさえも分解・無害化することができる。しかし、粉末状の光触媒は取り扱いが難しいため、透明で多孔質の基材であるシリカゲルに酸化チタンをコーティングした取り扱いの容易な高性能光触媒である光触媒シリカゲルを開発した。それを用いて光触媒装置を開発し、産業廃物処理施設からの排ガスおよび排水中に含まれるダイオキシン類を99%以上の効率で分解除去することができた。

【目次】
1. はじめに
2. ダイオキシンとは
3. 高性能光触媒環境材料「光触媒シリカゲル」の開発
4. ダイオキシン分解除去装置の開発
4.1 排ガス浄化装置
4.2 廃水処理装置
5. おわりに


殺菌活水化装置による栽培漁業の環境整備
龍野幸夫(三井造船(株) 環境・プラント事業本部 プラント営業部 技術顧問)
村田逞詮(三井造船(株) 環境・プラント事業本部 事業開発部 担当部長)

 紫外線の分割照射により、強力な酸化分解力をもつヒドロキシラジカルの働きによる殺菌効果と酸素リッチな活水による新たな生命活動の場の創造という、2つの働きをあわせもつ「殺菌活水化装置」について述べる。この殺菌活水化装置は栽培漁業に適用され、魚貝類の種苗・飼育生産のみならず、周辺水域環境の整備にもその効果が期待できる。

【目次】
1. はじめに
2. 殺菌活水化装置の特徴と反応原理
(1) 短波長紫外線照射反応(オゾン発生反応)
(2) 中波長紫外線照射反応(殺菌反応)
(3) 長波長紫外線照射反応(浄化・活水化反応)
3. 装置の解説
4. 水産分野への応用
5. 今後の課題と展開


光触媒の高機能化処理
飯村修志(茨城県工業技術センター 先端材料部門 主任)

 光触媒は、クリーンで無尽蔵な光をエネルギー源として、環境浄化やセルフクリーニングなどの有用な機能性を発現する材料である。昨今、ガラスやタイルなど多くの製品に活用されているものの、活性を示す光の波長に関する問題や処理が希薄系に限定されるなど実用化に関する課題が少なくない。茨城県工業技術センターでは、1998年度から光触媒の高機能化に関する研究を実施し、これらの実用化に関する課題の解決を進めている。本稿では、これらの研究成果をトピックス的に紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 酸化チタン光触媒の酸素欠損処理
2.1 X線照射処理
2.2 低温プラズマ処理
3. ゾルゲル電気泳動電着法による酸化チタン光触媒の高活性化
3.1 ゾルゲル電気泳動電着法により作製した酸化チタン被膜
3.2 ゾルゲル電気泳動電着酸化チタン被膜の添加剤効果
4. 活性炭-光触媒ハイブリッド
5. おわりに


光触媒用3次元Si/Sicフィルターの開発谷英治((独)産業技術総合研究所 サステナブルマテリアル研究部門)
木村邦夫((独)産業技術総合研究所 サステナブルマテリアル研究部門)

 ポリウレタンスポンジを原料に用いて、原料スポンジとほぼ同じ形状の超軽量3次元構造のSi/SiC製フィルターを開発した。このフィルターに光触媒をコーティングすると、紫外線の照射により高効率にNOxが分解でき、しかも蛍光灯でも効果的にNOxを分解することができた。

【目次】
1. はじめに
2. 二段反応焼結法
3. 光触媒用フィルターとしての性能
4. 反応装置での効果
5. 今後の展開


光触媒による地下水・土壌浄化技術
山崎裕(アデカ総合設備(株) 開発課 部長)

 揮発性有機塩化物による地下水・土壌汚染の浄化方法としては、地下水汚染浄化では揚水曝気法、土壌汚染浄化法では土壌ガス吸引法が採用されてきた。そこで分離された揮発性有機塩化物の処理技術として、活性炭吸着法が採用されてきた。しかしながら、活性炭吸着法では有機塩化物を吸着した廃活性炭の処理・処分が問題となり、現状では高温での焼却処分を行う方法が採用されている。さらに焼却に伴う二次廃棄物の発生など解決しなければならない問題も多い。こうした問題の解決のため、光触媒法による揮発性有機塩化物の分解処理システムを開発した。

【目次】
1. はじめに
2. 光触媒による有機塩化物分解の原理
3. 光触媒による地下水・土壌浄化
4. 実績


ECO ENGINEERING
効率9.33%を達成―チタニアナノワイヤーから構成される半導体薄膜を用いた色素増感太陽電池
足立基齊(京都大学 エネルギー理工学研究所 教授)

 界面活性剤を用いる“Oriented Attachment”機構により、チタンアルコキシドから作るアナターゼ単結晶のナノワイヤーから構成されるTiO2ナノネットワーク構造が、80℃という低温で合成された。このTiO2ナノネットワーク構造を色素増感太陽電池のチタニア薄膜に適用し、9.33%の光電変換効率を達成した。

【目次】
1. はじめに
2. 自己組織化によるナノ構造材料の形成
3. “Oriented Attachment”機構による単結晶アナターゼナノワイヤーからなるネットワーク構造を用いる高効率色素増感太陽電池
4. おわりに


ECO NEW ENERGY
常圧タービン(APT)による高効率エネルギー利用
辻川吉春(大阪府立大学大学院 工学研究科 機械系専攻 航空宇宙工学分野 教授)

 逆ブレイトンサイクルは、通常のガスタービンの作動原理であるブレイトンサイクルとは逆に、大気圧の高温ガスをタービンに導入し負圧下で膨張させ、出口ガスを冷却器で冷却したのち、圧縮機で大気圧まで昇圧・排気することにより動力を取り出す熱サイクルである。本稿ではこの原理の解説と特徴を述べ、高効率化を図った常圧タービン(APT:AtmosphericPressure Turbine)と常圧・高温型燃料電池との組み合わせなど、きわめて高い発電効率を備えたコージェネレーションシステム構築の可能性について述べる。

【目次】
1. はじめに
2. 逆ブレイトンサイクルの原理と応用
2.1 基本原理とその特徴
2.2 小規模モデル実験
2.3 応用例
3. 常圧タービン(APT)の特長
(1) 常圧燃焼、常圧排熱利用が可能
(2) 高い発電効率
(3) 熱電可変運転が可能
(4) 高いコージェネレーション総合効率
4. 高温型燃料電池との組み合わせ
4.1 固体酸化物型燃料電池(SOFC)の開発動向
4.2 熱サイクルシミュレーションによる性能評価
5. 常圧タービンによるバイオマスエネルギーの利用
(1) 固定床ガス化炉
(2) 流動床ガス化炉
(3) 噴流床ガス化炉
6. 開発課題
(1) 常圧タービン空力技術
(2) 潤滑システム(軸受け・シールを含む)技術
(3) 再生熱交換器・ガス冷却器技術
(4) 常圧タービン制御技術
7. おわりに


ECO SERIAL REPORT
環境共生建築から都市へ(第5回) 建築の雨水利用システム
横田雄史((株)日建設計 設備設計室 主管)

 雨水利用自体はたいへん歴史のある技術であるが、近年地球環境への関心の高まりの中で、身近な環境負荷削減対策として、一般にも認知されるようになってきた。本稿では、建築における雨水利用の目的や方法を解説し、実際の応用事例についても紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 雨水利用の導入目的
3. 雨水利用先と水質
4. 雨水の集水
5. 雨水処理システム
5.1 大型ビルの雨水処理システムの例
5.2 中規模事務所ビルの雨水処理システムの例
6. おわりに


ECO GREEN COMPANY
日本コカ・コーラ(株)~コカ・コーラグループ環境アクションレポート 2003~
【目次】
1. 事業概要
2. eKOシステムの概要
3. 環境負荷低減に向けた具体的な取り組み
(1) 水への取り組み
(2) エネルギーへの取り組み
(3) 廃棄物への取り組み
(4) 容器への取り組み
4. 環境会計


ECO MARKET
エネルギー開発の新展開(宇宙太陽光発電)
【目次】
1. 概要
2. 研究開発状況
3. 実用化に向けた課題とシナリオ


ECO MIMETIC MATERIALS
―生物に研究開発のヒントを探る―(第12回)
シダ類植物はケイ素を集める
竹本喜一(大阪大学 名誉教授)


ECO INFORMATION
<製品情報>
さまざまな製品に広がる昭和電工の光触媒

<環境経営情報>
コカ・コーラシステム 完全自然分解プラスチックを販促資材に導入

<製品開発情報>
スローライフ総合研究所 イオン系洗浄リキッド「VOE」を発売

<イベント情報>
第10回 建築リフォーム・リニューアル&コンバージョン展
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